SKUTECZNOŚĆ ELIMINACJI AZOTU W PRZYDOMOWYCH OCZYSZCZALNIACH Z OSADEM CZYNNYM

Podobne dokumenty
UNIESZKODLIWIANIE ŚCIEKÓW Z OBIEKTÓW UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ NA TERENACH NIEZURBANIZOWANYCH

OCENA DZIAŁANIA OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW TYPU SBR W STERKOWCU-ZAJAZIE

ŁADUNKI ZANIECZYSZCZEŃ CHARAKTERYZUJĄCE ŚCIEKI POCHODZĄCE Z BUDYNKÓW SZKOLNYCH NA TERENACH WIEJSKICH

ANALIZA NIEZAWODNOŚCI FUNKCJONOWANIA OCZYSZCZALNI BIOBLOK PS-50 Z ZASTOSOWANIEM METODY WEIBULLA

ZMIENNOŚĆ TEMPERATURY ŚCIEKÓW W MAŁYCH SYSTEMACH KANALIZACYJNYCH THE VARIABILITY OF SEWAGE TEMPERATURE IN SMALL SEWER SYSTEMS

BADANIA PODATNOŚCI ŚCIEKÓW Z ZAKŁADU CUKIERNICZEGO NA OCZYSZCZANIE METODĄ OSADU CZYNNEGO

NIEDOCIĄŻENIA HYDRAULICZNE PRZYDOMOWYCH OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW UNDERLOADING OF HYDRAULIC IN DOMESTIC SEWAGE TREATMENT PLANT

Ocena pracy oczyszczalni ścieków w Bielsku-Białej w latach An evaluation of sewage treatment plant in Bielsko-Biała in the years

OCENA FUNKCJONOWANIA OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W DYNOWIE THE EVALUATION OF WASTEWATER TREATMENT PLANT IN DYNÓW

USUWANIE ZWIĄZKÓW BIOGENNYCH W PRZYDOMOWYCH OCZYSZCZALNIACH ŚCIEKÓW TYPU TURBOJET I BIOCOMPACT

OCENA NIEZAWODNOŚCI USUWANIA ZWIĄZKÓW BIOGENNYCH W OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW METODĄ WEIBULLA

WPŁYW OPADÓW ATMOSFERYCZNYCH NA TEMPERATURĘ ORAZ OBJĘTOŚĆ ŚCIEKÓW W MAŁYM SYSTEMIE KANALIZACYJNYM

13. Funkcjonalność miasta w aspekcie skutecznego oczyszczania ścieków na przykładzie miasta Krakowa

ANALIZA SKUTECZNOŚCI DZIAŁANIA OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW KUJAWY

EFEKTYWNOŚĆ PRACY OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W KOŁACZYCACH

Włodzimierz MIERNIK Dariusz MŁYŃSKI

OCENA SKUTECZNOŚCI USUWANIA ZANIECZYSZCZEŃ W OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W TARNOWIE

Wprowadzenie. Danuta WOCHOWSKA Jerzy JEZNACH

ANALIZA EFEKTYWNOŚCI USUWANIA ZANIECZYSZCZEŃ ZE ŚCIEKÓW W OCZYSZCZALNI W WOLI DALSZEJ K/ŁAŃCUTA

OCENA SKUTECZNOŚCI OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW W OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W NOWYM SĄCZU-WIELOPOLU

OCZYSZCZANIE ŚCIEKÓW PRZEMYSŁOWYCH O DUŻEJ ZAWARTOŚCI OLEJÓW NA ZŁOŻU BIOLOGICZNYM

OCENA DZIAŁANIA OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W HACZOWIE PRZED I PO MODERNIZACJI

yszczalni w Szebniach

OCENA PRACY OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W ŻYWCU PO WYKONANEJ ROZBUDOWIE I MODERNIZACJI

Ankieta dotycząca gospodarki wodno-ściekowej w 2006 r.

WPŁYW TEMPERATURY NA EFEKTYWNOŚĆ PRACY OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W BIAŁYMSTOKU

ELIMINACJA ZANIECZYSZCZEŃ ZE ŚCIEKÓW KOMUNALNYCH W OCZYSZCZALNI W DĄBROWIE TARNOWSKIEJ

OCENA PRACY OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W WADOWICACH PRZED MODERNIZACJĄ THE ASSESSMENT OF WORKING SEWAGE TREATMENT PLANT AT WADOWICE BEFORE THE MODERNIZATION

ANALIZA ZMNIEJSZANIA WYBRANYCH ZANIECZYSZCZEŃ W ŚCIEKACH BYTOWYCH NA PRZYKŁADZIE OCZYSZCZALNI W NOWYM ŻMIGRODZIE

WPŁYW ŚCIEKÓW POCHODZĄCYCH ZE ZBIORNIKÓW BEZODPŁYWOWYCH NA ZMIENNOŚĆ STĘŻEŃ ZANIECZYSZCZEŃ W ŚCIEKACH PODDAWANYCH PROCESOM OCZYSZCZANIA

OCENA SKUTECZNOŚCI PRACY OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W JAŚLE EVAULATION OF EFFICENCY OF SEWAGE TREATMENT PLANT IN JASŁO

OCENA NIEZAWODNOŚCI DZIAŁANIA OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW DLA GMINY TUCHÓW

SKUTECZNOŚĆ OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW NA PRZYKŁADZIE OCZYSZCZALNI DLA MIASTA KRYNICA-ZDRÓJ

Oczyszczanie ścieków miejskich w Bydgoszczy

SKUTECZNOŚĆ ZMNIEJSZENIA ZANIECZYSZCZEŃ ŚCIEKÓW W OCZYSZCZALNI KUJAWY EFFECTIVENESS OF SEWAGE POLLUTANTS REDUCTION IN KUJAWY SEWAGE TREATMENT PLANT

ANALIZA ZMIENNOŚCI STĘŻENIA JONÓW CHROMU W ŚCIEKACH DOPŁYWAJĄCYCH DO ZBIORCZEJ OCZYSZCZALNI W NOWYM TARGU

BILANS ŚCIEKÓW DOPŁYWAJĄCYCH I DOWOŻONYCH DO OCZYSZCZALNI NA PRZYKŁADZIE WYBRANEGO OBIEKTU

ODDZIAŁYWANIE WÓD PRZYPADKOWYCH NA STĘŻENIE ZWIĄZKÓW BIOGENNYCH W ŚCIEKACH SUROWYCH I OCZYSZCZONYCH PODCZAS POGODY MOKREJ

WPŁYW ZANIECZYSZCZEŃ ODPROWADZANYCH Z UBOJNI TRZODY CHLEWNEJ ORAZ MASARNI NA JAKOŚĆ ŚCIEKÓW DOPŁYWAJĄCYCH DO OCZYSZCZALNI

BADANIA TECHNOLOGICZNE OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW Z PRZEMYSŁU CUKIERNICZEGO METODĄ OSADU CZYNNEGO

ILOŚĆ ŚCIEKÓW ORAZ WIELKOŚĆ ZANIECZYSZCZEŃ ODPROWADZANYCH Z WYBRANYCH PODMIOTÓW GOSPODARCZYCH Z TERENU GMINY MIELEC

Uwarunkowania prawne obejmujące zagadnienia dotyczące wprowadzania ścieków komunalnych do środowiska

WPŁYW WIELKOŚCI DOPŁYWU WÓD OPADOWYCH NA SKŁAD ŚCIEKÓW SUROWYCH W MAŁYM SYSTEMIE KANALIZACYJNYM

Zobowiązania Rzeczypospolitej Polskiej wynikające z Traktatu Akcesyjnego

Adam Ludwikowski Mazowiecki Wojewódzki Inspektor Ochrony Środowiska w Warszawie Warszawa 13 grudzień 2011r.

OCENA MOŻLIWOŚCI OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW Z ZAKŁADU PRZEMYSŁU CUKIERNICZEGO

Nauka Przyroda Technologie

Jakość wód powierzchniowych a różne typy chowu ryb

WYKORZYSTANIE ZŁOŻA RUCHOMEGO DO OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW Z TERENÓW WIEJSKICH TREATMENT OF RURAL SEWAGE WITH USE OF MOVING BED BIOFILM

ZMIANY STĘŻENIA FOSFORU OGÓLNEGO W ŚCIEKACH OCZYSZCZONYCH ODPŁYWAJĄCYCH Z OCZYSZCZALNI ROŚLINNO-GLEBOWEJ PO NAWODNIENIU

REDUKCJA ZWIĄZKÓW BIOGENNYCH NA WYBRANYCH OCZYSZCZALNIACH ŚCIEKÓW WOJEWÓDZTWA PODKARPACKIEGO Z UWZGLĘDNIENIEM WARUNKÓW POGODY SUCHEJ I MOKREJ

Ładunek zanieczyszczeń odprowadzonych do Zatoki Gdańskiej, za pośrednictwem cieków i kolektorów ścieków, z terenu Gminy Gdańsk w roku 2010

4. Ładunek zanieczyszczeń odprowadzony z terenu Gminy Gdańsk do Zatoki Gdańskiej

3.10 Czyszczenie i konserwacja kanalizacji Kontrola odprowadzania ścieków rzemieślniczo-przemysłowych (podczyszczanie ścieków)

OCENA NIEZAWODNOŚCI DZIAŁANIA PRZYDOMOWEJ OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW RELIABILITY ASSESSMENT OF THE HOUSEHOLD SEWAGE TREATMENT PLANT

STĘŻENIA ZANIECZYSZCZEŃ W ŚCIEKACH ODPROWADZANYCH Z WIEJSKICH SYSTEMÓW KANALIZACYJNYCH WOJEWÓDZTWA MAŁOPOLSKIEGO

PROGRAM FUNKCJONALNO-UŻYTKOWY ZADANIA INWESTYCYJNEGO PN. BUDOWA PRZYDOMOWYCH OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW ROZPROSZONYCH NA TERENIE GMINY

WPŁYW LOKALIZACJI OCZYSZCZALNI NA TEMPERATURĘ DOPŁYWAJĄCYCH DO NIEJ ŚCIEKÓW INFLUENCE OF TRATMENT PLANT LOCATION ON TEMPERATURE OF INFLOWING SEWAGE

Beata Wiśniewska-Kadżajan*, Kazimierz Jankowski*, Jacek Sosnowski*

Nowelizacja ustawy Prawo Wodne

Technological efficiency of the wastewater treatment plant in Krosno

ANALIZA ILOŚCI ŚCIEKÓW ODPŁYWAJĄCYCH Z AGLOMERACJI KANALIZACYJNEJ W SANOKU

ZOFIA SADECKA *, SYLWIA MYSZOGRAJ *, ALEKSANDRA SIECIECHOWICZ *, MONIKA SUCHOWSKA-KISIELEWICZ *, JANUSZ WAŚ **, TOMASZ MUSIAŁOWICZ **

4. Ładunek zanieczyszczeń odprowadzany z terenu gminy Gdańsk do Zatoki Gdańskiej

WSTĘPNE DOŚWIADCZENIA Z EKSPLOATACJI ZMODERNIZOWANEJ MAŁEJ OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW Z FILTREM ŻWIROWYM

Definicja i wzór wyliczenia efektów ekologicznych związanych z gospodarką ściekową. [na podstawie wytycznych NFOŚiGW]

Wpływ azotynów i zewnętrznych źródeł węgla na efektywność usuwania azotu w procesie nitryfikacji denitryfikacji w reaktorze SBR

OCENA PRZEMIAN ZWIĄZKÓW WĘGLA, AZOTU I FOSFORU PODCZAS OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW KOMUNALNYCH

ANALIZA FUNKCJONOWANIA OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W PRZYSIEKACH (POWIAT JASIELSKI) PRZY WYKORZYSTANIU WYBRANYCH METOD STATYSTYCZNYCH

Inżynieria Ekologiczna Nr 24, (2350 mgo 2. /dm 3 ), ChZT (2990 mgo 2. /dm 3 ) i azotanów V (54,5 mgn-no 3-

Głównym celem Projektu jest dostosowanie aglomeracji Żary do wymogów prawa polskiego i unijnego, w szczególności w zakresie:

WPŁYW TEMPERATURY POWIETRZA NA TEMPERATURĘ ŚCIEKÓW W PRZYDOMOWYCH OCZYSZCZALNIACH Z FILTREM PIASKOWYM O PRZEPŁYWIE PIONOWYM

Validation of the operations of municipal wastewater treatment plant in Piaseczno

Ładunek odprowadzony z Gdańska został porównany z ładunkiem zanieczyszczeń wnoszonych do Zatoki Wisłą.

MOŻLIWOŚCI ZWIĘKSZENIA EFEKTYWNOŚCI USUWANIA ZE ŚCIEKÓW AZOTU I FOSFORU W OCZYSZCZALNI W ŁOPUSZNEJ

ANALIZA ZMIENNOŚCI DOPŁYWU ŚCIEKÓW DO OCZYSZCZALNI DLA AGLOMERACJI DĘBICA

Wymagania prawno-administracyjne związane z budową przydomowej oczyszczalni ścieków

OCENA MOŻLIWOŚCI STOSOWANIA PREPARATU EM FARMING DO OPTYMALIZACJI PRACY OSADNIKÓW WSTĘPNYCH

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

ANALIZA ZMIAN JAKOŚCI ŚCIEKÓW W TRAKCIE PROCESÓW OCZYSZCZANIA NA OCZYSZCZALNI W PRZEMYŚLU

Zamówienie: ZP

ZMIANY WYBRANYCH WSKAŹNIKÓW JAKOŚCI WODY RZEKI PROSNY PRZEPŁYWAJĄCEJ PRZEZ ZBIORNIK PSURÓW

REDUKCJA FOSFORU OGÓLNEGO W ŚCIEKACH Z MAŁYCH PRZYDOMOWYCH OCZYSZCZALNI

ZMIENNOŚĆ ŁADUNKÓW ZANIECZYSZCZEŃ DOPŁYWAJĄCYCH DO OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W STALOWEJ WOLI

dr inż. Katarzyna Umiejewska inż. Aleksandra Bachanek inż. Ilona Niewęgłowska mgr inż. Grzegorz Koczkodaj

EFEKTYWNOŚĆ USUWANIA ZANIECZYSZCZEŃ W OSADNIKACH GNILNYCH TYPU DUOFILTER EFFECTIVENESS OF POLLUTANTS REMOVAL IN DUOFILTER TYPE SEPTIC TANKS

Ładunek zanieczyszczeń odprowadzonych do Zatoki Gdańskiej, za pośrednictwem cieków i kolektorów ścieków, z terenu Gminy Gdańsk w roku 2011

Nauka Przyroda Technologie

INDYWIDUALNE SYSTEMY OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW A OCHRONA WÓD PODZIEMNYCH

OCENA SKUTECZNOŚCI ORAZ STABILNOŚCI PRACY OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW W ZABAJCE

PL B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 C02F 3/ BUP 13/ WUP 07/00

Dualny system oczyszczania ścieków komunalnych w Gorlicach

Oczyszczanie ścieków w reaktorach BPR z całkowitą redukcją osadu nadmiernego

Obieg związków organicznych i form azotu w oczyszczalni ścieków z reaktorem przepływowym

WYMAGANIA PRAWNE DOTYCZĄCE GOSPODARKI WODNO - ŚCIEKOWEJ W PRZEDSIĘBIORSTWACH

WYZNACZENIE OBSZARU I GRANIC AGLOMERACJI DOBRZEŃ WIELKI zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska, z dnia 1 lipca 2010r.

Ocena jakości wód powierzchniowych rzeki transgranicznej Wisznia

WPŁYW CZASU EKSPLOATACJI NA EFEKTY OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW W OCZYSZCZALNI TYPU LEMNA

4. Ładunek zanieczyszczeń odprowadzony z terenu Gminy Gdańsk do Zatoki Gdańskiej

Transkrypt:

INFRASTRUKTURA I EKOLOGIA TERENÓW WIEJSKICH INFRASTRUCTURE AND ECOLOGY OF RURAL AREAS Nr 3/IV/2013, POLSKA AKADEMIA NAUK, Oddział w Krakowie, s. 205 216 Komisja Technicznej Infrastruktury Wsi SKUTECZNOŚĆ ELIMINACJI AZOTU W PRZYDOMOWYCH OCZYSZCZALNIACH Z OSADEM CZYNNYM Piotr Bugajski, Grzegorz Kaczor, Tomasz Bergel Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie EFFECTIVENESS OF ELIMINATION OF NITROGEN IN DOMESTIC SEWAGE TREATMENT PLANTS WITH ACTIVATED SLUDGE Streszczenie Celem badań było określenie skuteczności usuwania związków azotu w dwóch przydomowych oczyszczalniach ścieków działających w oparciu o technologię osadu czynnego. Ponadto określono wpływ temperatury ścieków w reaktorach biologicznych na skuteczność eliminacji analizowanego wskaźnika. Analizowane obiekty to oczyszczalnia ścieków Turbojet EP-2 o przepustowości projektowanej od 1,2 do 1,8 m 3 d -1, oraz oczyszczalnia Turbojet EP-4 o przepustowości projektowanej 3,5 5,0 m 3 d -1. W okresie badań oba obiekty były niedociążone hydraulicznie. Na podstawie badań prowadzonych w latach 2008-2010 stwierdzono, że średnie stężenia azotu ogólnego w ściekach surowych wynosiły 82,6 mgn og dm -3 w oczyszczalni Turbojet EP-2 oraz 102,0 mgn og dm -3 w oczyszczalni Turbojet EP-4, natomiast średnie stężenia azotu ogólnego w ściekach oczyszczonych wynosiły 30,2 mgn og dm -3 w oczyszczalni Turbojet EP-2 i 65,5 mgn og dm -3 w oczyszczalni Turbojet EP-4. W okresie badań stwierdzono duże wahania stężeń azotu ogólnego w ściekach oczyszczonych, które wynosiły od 12,2 do 77,1 mgn og dm -3 w oczyszczalni Turbojet EP-2 i od 15,3 do 130,7 mgn o- g dm-3 w oczyszczalni Turbojet EP-4. Świadczy to o niestabilnie zachodzących procesach nitryfikacji i denitryfikacji. Duży wpływ na skuteczność procesów unieszkodliwiających azot miała temperatura ścieków w reaktorach biologicznych. Wpływ ten potwierdzono zależnością korelacyjną, która w oczyszczalni Turbojet EP-2 była wysoka (r xy =0,67) a w oczyszczalni Turbojet EP-4 bardzo wysoka (r xy =0,72). Skuteczność usuwania 205

Piotr Bugajski, Grzegorz Kaczor, Tomasz Bergel azotu ogólnego w oczyszczalni Turbojet EP-2 wyniosła średnio w okresie badań 61,3%, natomiast w oczyszczalni Turbojet EP-4 36,2%. W obu analizowanych obiektach w reaktorach biologicznych zaobserwowano duże wahania temperatury ścieków. Najniższe temperatury ścieków oscylujące w granicach 6 8 o C występowały w okresie 3 miesięcy w okresie rocznym, co przekładało się na niską skuteczność oczyszczania w tym okresie. Słowa kluczowe: azot ogólny, skuteczność, temperatura ścieków. Summary The aim of the study was to determine the effectiveness of the removal of nitrogen compounds in two domestic sewage treatment plants operate based on activated sludge technology. In addition, the effect of sewage temperature in the bioreactors analyzed the effectiveness of the elimination rate. Also analyzed the treatment Turbojet EP-2 with a capacity designed from 1.2 to 1.8 m 3 d -1, and treatment Turbojet EP-4 with a capacity of 3.5 5.0 designed m 3 d -1. During the study period the two objects were hydraulically underloaded. Based on studies conducted in 2008-2010 found that the average concentration of total nitrogen in raw sewage were 82.6 mgn og dm -3 in the treatment plant Turbojet EP-2 and 102.0 mgn og dm -3 in the treatment Turbojet EP-4, the mean concentration of total nitrogen in treated wastewater were 30.2 mgn og dm -3 in the treatment Turbojet EP-2 and 65.5 mgn og dm -3 in the treatment Turbojet EP-4. During the study found large fluctuations in the concentrations of total nitrogen in treated wastewater, which ranged from 12.2 to 77.1 mgn og dm -3 in the treatment Turbojet EP-2 and from 15.3 to 130.7 mgn og dm -3 in the treatment Turbojet EP-4. This demonstrates the instability occurring processes of nitrification and denitrification. High impact on the percentage of disposal process was nitrogen temperature treatment in bioreactors. This effect was confirmed correlations, which in sewage Turbojet EP-2 was high (r xy =0.67) and treatment Turbojet EP-4 very high (r xy =0.72). The removal efficiency of total nitrogen in wastewater Turbojet EP-2 was on average 61.3% during the study period, while in treatment Turbojet EP-4 36.2%. In both study sites in the bioreactors seen large fluctuations in water temperature. The lowest sewage temperature is oscillating in the range of 6 8 C occurred during the three months in the year, which translates into a low efficiency of treatment during this period. Key words: total nitrogen, effectiveness, sewage temperature 206

Skuteczność eliminacji azotu... WSTĘP Przydomowe oczyszczalnie ścieków, które w myśl obowiązujących przepisów (Ustawa Prawo wodne, 2001) powinny stanowić alternatywę dla zbiorczych systemów kanalizacyjnych lub być ich uzupełnieniem w wielu gminach wiejskich są stosowane, jako podstawowy system kanalizacji (Jóźwiakowski 2012). Skutkuje to większym prawdopodobieństwem zanieczyszczenia wód odbiornika nie właściwie oczyszczonymi ściekami odpływającymi z tych obiektów. Wynika to często z niewłaściwej eksploatacji obiektów przez użytkowników oraz braku nadzoru organów państwowych nad funkcjonowaniem oczyszczalni (Jóźwiakowski i Pytka, 2010). Zbiorcze oczyszczalnie ścieków podlegają stałej kontroli Wojewódzkich Inspektoratów Ochrony Środowiska, natomiast przydomowe oczyszczalnie ścieków w Polsce pozostają często bez kontroli lub nadzoru eksploatacyjnego. Aktualnie indywidualne systemy oczyszczania ścieków po zainstalowaniu nie podlegają kontroli, a w większości przypadków sami właściciele tych obiektów nie są zainteresowani samokontrolą ze względu znaczne koszty analiz ścieków. Kolejnym problemem są dość liberalne wytyczne dotyczące oceny funkcjonowania przydomowych oczyszczalni ścieków. Oczyszczalnie tej wielkości są zaliczane wg aktualnie obowiązującego Rozporządzenia Ministra Środowiska do obiektów do 2000 RLM (Dz. U. 2006 nr 137 poz. 984.), tzn., że nie ma w stosunku do nich wymagań dotyczących usuwania zanieczyszczeń eutroficznych tj. azotu i fosforu. W wyniku, czego stosowana technologia oczyszczania ścieków w przydomowych oczyszczalniach w zakresie unieszkodliwiania związków biogennych jest marginalizowana lub całkowicie pomijana (Bugajski, 2009, Kaczor i Bugajski 2006). Zastosowanie na trenie gminy kilkuset tego typu oczyszczalni zamiast jednej zbiorczej będzie wpływać na zwiększone ilości związków azotu i fosforu odprowadzanych do cieków wodnych i potęgować zjawisko ich nadmiernej eutrofizacji. Aby temu groźnemu dla środowiska zjawisku zapobiec należy traktować wszystkie przydomowe oczyszczalnie na terenie danej miejscowości, jako całość systemu kanalizacyjnego, dla którego określono wspólną RLM, a następnie poddać te obiekty kontroli pracy i ewentualnie eliminować występujące nieprawidłowości. W przypadku przydomowych oczyszczalni ścieków, których technologia oczyszczania oparta jest na reaktorach biologicznych z osadem czynnym należy podjąć działania w celu unowocześnienia technologii tak, aby była możliwość usuwania oprócz 207

Piotr Bugajski, Grzegorz Kaczor, Tomasz Bergel związków węgla organicznego określonego, jako BZT 5 także związków eutroficznych tj. azotu i fosforu (Krzanowski i Wałęga 2009). W przeciwnym razie w okresie kilkunastu najbliższych lat stan czystości rzek na terenach na terenach wiejskich zamiast się poprawiać będzie się pogarszał. CEL I ZAKRES BADAŃ Celem badań było określenie skuteczności usuwania związków azotu w dwóch przydomowych oczyszczalniach ścieków działających w oparciu o technologię osadu czynnego. Dodatkowym celem badań określenie wpływu temperatury ścieków w reaktorach biologicznych na skuteczność eliminacji analizowanego wskaźnika. W analizie statystycznej, przy określaniu siły badanego związku, posłużono się skalą wg Stanisza (1998). Badania prowadzono od stycznia 2008 do grudnia 2010 r. W okresie w tym pobrano 40 próbek ścieków surowych (z osadnika wstępnego) oraz ścieków oczyszczonych (z osadnika wtórnego). Analizę ścieków wykonywano w Laboratorium Oceny Jakości Wody i Ścieków mieszczącym się przy Wydziale Inżynierii Środowiska i Geodezji Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie. Pobór i analizę ścieków wykonano zgodnie z aktualnie obowiązującymi metodami referencyjnymi zamieszczonymi w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 2006r (Dz. U. 2006 nr 137 poz. 984.) CHARAKTERYSTYKA OBIEKTÓW BADAŃ Pierwszy z analizowanych obiektów to oczyszczalnia ścieków typu Turbojet EP-2. Obsługuje ona jednorodzinny budynek zamieszkały przez 7-mio osobową rodzinę. Obiekt został zaprojektowany na przepływ w zakresie od 1,2 do 1,8 m 3 d -1, natomiast dopływ faktyczny wyniósł 0,82 m 3 d -1. W skład oczyszczalni wchodzą dwa zbiorniki technologiczne. Pierwszy służy, jako osadnik wstępny, natomiast drugi to zespolony reaktor biologiczny z osadnikiem wtórnym, z którego ścieki odpływają do odbiornika. Oczyszczalnia przeznaczona jest do obsługi od 5 do 10 RLM. Drugi z badanych obiektów to oczyszczalnia typu Turbojet EP-4, przeznaczona do obsługi od 25 do 30 RLM, o przepustowości projektowej 3,5 5,0 m 3 d - 1, zainstalowana została przy Szkole Podstawowej w miejscowości Ibramowice. Rzeczywisty dopływ ścieków wynosił w okresie badań 1,2 m 3 d -1. Do szkoły 208

Skuteczność eliminacji azotu... w okresie badań uczęszczało średnio 120 uczniów oraz przebywało w niej 8 osób grona pedagogicznego. Do oczyszczalni odprowadzane są także ścieki z domu nauczyciela zamieszkałego przez 6 osób. Oczyszczalnia składa się z trzech zbiorników, z których pierwszy pełni rolę osadnika, w drugim retencjonuje się ścieki, które następnie pompowane są do ostatniego zbiornika pełniącego rolę reaktora biologicznego, z którego ścieki oczyszczone odpływają do pobliskiego potoku pełniącego rolę odbiornika. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ W ściekach surowych dopływających do oczyszczalni Turbojet EP-2 średnie stężenie azotu ogólnego wynosiło 82,6 mgn og dm -3. W okresie 3 lat badań odnotowano duże wahania analizowanego parametru w ściekach dopływających wynoszące od 23,4 mgn og dm -3 do 125,1 mgn og dm -3. Duże wahania stężenia azotu ogólnego w ściekach surowych wynikają z nieregularnego używania przez domowników środków czystości oraz detergentów. Przykładem może tu być pranie bielizny i ubrań, które wykonywano dwukrotnie w ciągu tygodnia w nieregularnych odstępach czasu. W drugim z badanych obiektów oczyszczalni Turbojet EP-4 średnie stężenie azotu ogólnego było wyższe niż w obiekcie poprzednim i wynosiło 102,0 mgn og dm -3. Powodem tego faktu jest duże stężenie azotu amonowego, jako jednej z części składowej azotu ogólnego a wynikające z dużego stężenia amoniaku (mocznika) w ściekach surowych pochodzących z toalet szkolnych. Podobnie jak poprzednio, tak i w tym przypadku odnotowano wahania stężeń azotu w ściekach surowych od 41,2 mgn og dm -3 do 151,9 mgn og dm -3. W ściekach oczyszczonych odprowadzanych do odbiornika z oczyszczalni Turbojet EP-2 średnie stężenie azotu ogólnego wynosiło 30,2 mgn og dm -3, natomiast wahania stężeń tego wskaźnika wynosiły od 12,2 mgn og dm -3 do 77,1 mgn og dm -3. W oczyszczalni Turbojet EP-4 średnia wartość azotu w ściekach oczyszczonych była znacznie wyższa, niż w poprzednim obiekcie i wyniosła 65,5 mgn og dm -3. W tym obiekcie również w ściekach oczyszczonych odnotowano duże zmiany stężeń azotu ogólnego, które wynosiły od 15,3 mgn og dm -3 do 130,7 mgn og dm -3. Duże wahania stężeń azotu w ściekach oczyszczonych w obu oczyszczalniach były wynikiem zmiennej skuteczności (%) unieszkodliwiania tego wskaźnika w procesie oczyszczania, na którą duży wpływ miała zmienna temperatura ścieków w reaktorach biologicznych. Średnia sprawność usuwania azotu ogólnego wyrażona w % w oczyszczalni Turbojet EP-2 wynosiła 209

Piotr Bugajski, Grzegorz Kaczor, Tomasz Bergel 61,3%, natomiast w oczyszczalni Turbojet EP-4 była niższa i wyniosła 36,2%. Charakterystyczne wielkości azotu ogólnego w ściekach surowych oraz oczyszczonych w oby obiektach badań przedstawiono w tabeli 1. Tabela 1. Charakterystyczne wielkości azotu ogólnego w ściekach dopływających oraz odpływających z analizowanych obiektów Table 1. Characteristic values of total nitrogen in the influent and effluent flowing out of the analyzed objects Wartości charakterystyczne Oczyszczalnia Turbojet EP-2 Stężenie azotu ogólnego [mgn og dm -3 ] ścieki surowe ścieki oczyszczone Minimum 23,4 12,2 średnia sprawność [%] Oczyszczalnia Turbojet EP-4 Stężenie azotu ogólnego [mgn og dm -3 ] ścieki surowe ścieki oczyszczone 41,2 15,3 Średnia 82,6 30,2 102,0 65,5 61,3 Maksimum 125,1 77,1 151,9 130,7 Odchylenie stand. 25,8 14,1 26,6 27,7 średnia sprawność [%] W celu lepszego wyjaśnienia, jak wahały się stężenia azotu ogólnego w ściekach oczyszczonych sporządzono histogramy (rycina 1 i 2), które obrazują częstość wystąpienia stężenia azotu w danym przedziale wartości. W oczyszczalni Turbojet EP-2 w blisko 60% przypadków stężenie azotu w ściekach oczyszczonych występowało w przedziale 15 30 mgn og dm -3. W 15% przypadków stężenia azotu przekraczały wartość 45 mgn og dm -3. Natomiast w drugim badanym obiekcie najczęściej występujące stężenia azotu były w przedziale powyżej 75 mgn og dm -3. Było to 37,5%. Wartości azotu poniżej 30 mgn og dm -3 wystąpiły jedynie w 5% przypadków. Pozostałe wartości tego parametru wystąpiły w przedziale pomiędzy 30 a 75 mgn og dm -3. Jak wcześniej wspomniano duży wpływ na sprawność usuwania azotu ogólnego w badanych oczyszczalniach miała temperatura ścieków w reaktorach biologicznych. W reaktorze w oczyszczalni Turbojet EP-2 średnia temperatura ścieków w okresie trzyletnich badań wyniosła 12,4 o C. W okresie zimowym w wczesnowiosennym temperatura ścieków obniżała się do poziomu 6 7 o C. 36,2 210

Skuteczność eliminacji azotu... Najniższa odnotowana temperatura ścieków wyniosła 5,5 o C. W okresie letnim i jesiennym temperatura ścieków w reaktorze oscylowała w granicach 15 19 o C. Najwyższa odnotowania temperatura ścieków odnotowana w ostatnich dniach lipca wyniosła 19,5 o C. Na zbliżonym poziomie odnotowano wahania temperatury ścieków w reaktorze biologicznym w kolejnym obiekcie, czyli w oczyszczalni Turbojet EP-4. Średnia temperatura ścieków wyniosła 11,3 o C, natomiast jej wahania wynosiły od 6,5 do 18,0 o C. Należy zaznaczyć, iż nawet w okresie letnim temperatura ścieków nie osiągnęła wartości 20 o C, która to wartość jest podawana w literaturze, jako optymalna do procesów unieszkodliwiania związków azotu w bioreaktorach z osadem czynnym (Dworkin i in. 1991, Dymaczewski i in. 2011). Niepokojącym natomiast jest fakt występowania długiego okresu niskich temperatur ścieków w graniach 6 8 o C, przy których w znacznym stopniu następuje zahamowanie procesów nitryfikacji oraz denitryfikacji, co przekłada się na niską skuteczność usuwania związków azotu w tym okresie. Rysunek 1. Histogram rozkładu stężenia azotu ogólnego w ściekach oczyszczonych w oczyszczalni Turbojet EP-2 Figure 1. The histogram distribution of total nitrogen in treated wastewater in sewage treatment plant Turbojet EP-2 211

Piotr Bugajski, Grzegorz Kaczor, Tomasz Bergel Rysunek 2. Histogram rozkładu stężenia azotu ogólnego w ściekach oczyszczonych w oczyszczalni Turbojet EP-4 Figure 2. The histogram distribution of total nitrogen in treated wastewater in sewage treatment plant Turbojet EP-4 Na podstawie znajomości skuteczności zmniejszania stężenia azotu ogólnego określonej w % oraz temperatury ścieków w bioreaktorach określono wzajemną korelację tych zmiennych. W analizie statystycznej przyjęto zakresy współczynnika korelacji opracowanej wg Stanisza (1998). Natomiast na podstawie równań opisujących linie regresji określono zmianę skuteczności usuwania azotu pod wpływem temperatury ścieków, gdzie temperatura ścieków jest zmienną niezależną, a procentowa skuteczność zmienną zależną. W oczyszczalni Turbojet EP-2 obliczona korelacja pomiędzy skutecznością unieszkodliwiania azotu ogólnego a temperaturą ścieków w bioreaktorze wyniosła r xy =0,67. W przyjętej skali określa się ten poziom korelacji, jako wysoki. Istotność statystyczną wyliczonego współczynnika korelacji potwierdzono testem t-studenta na poziomie istotności α=0,05. Z równania opisującego linię regresji przedstawionej na rycinie 3 można stwierdzić, że wraz ze spadkiem temperatury ścieków 1 o C maleje skuteczność o 2,58%. Współczynnik determinacji R 2 =0,4525 informuje, że przedstawiony model regresji opisuje 45,25% obserwacji. Różnica temperatury 212

Skuteczność eliminacji azotu... ścieków w bioreaktorze pomiędzy temperaturą minimalną a maksymalną wynosiła 14,0 o C, zatem skuteczność unieszkodliwiania azotu w okresie zimowym w porównaniu do okresu letniego mogła wynieść nawet 36,1%. Rysunek 3. Zależność skuteczności eliminacji azotu ogólnego od temperatury ścieków w reaktorze biologicznym w oczyszczalni Turbojet EP-2 Figure 3. Dependence of the effectiveness of the elimination of nitrogen from wastewater temperature of the bioreactor in sewage treatment plant Turbojet EP-2 W oczyszczalni Turbojet EP-4 obliczona korelacja pomiędzy skutecznością unieszkodliwiania azotu ogólnego a temperaturą ścieków w bioreaktorze była nieco wyższa i wyniosła r xy =0,72. W zaproponowanej skali korelację tej wielkości określa się, jako bardzo wysoką. Istotność statystyczną wyliczonej zależności korelacyjnej potwierdzono testem t-studenta na poziomie istotności α=0,05. Z równania opisującego linię regresji przedstawionej na rycinie 4 stwierdzono, że wraz ze spadkiem temperatury ścieków 1 o C maleje skuteczność o 4,73%. Współczynnik determinacji R 2 =0,5146 opisuje 51,46% obserwacji. W tym obiekcie różnica pomiędzy temperaturą minimalną a maksymalną wynosiła 11,5 o C, zatem skuteczność procesów wpływających na wielkość obniżki azotu w okresie zimowym w porównaniu do okresu letniego mogła wynieść aż 54,4%. 213

Piotr Bugajski, Grzegorz Kaczor, Tomasz Bergel Rysunek 4. Zależność skuteczności eliminacji azotu ogólnego od temperatury ścieków w reaktorze biologicznym w oczyszczalni Turbojet EP-4 Figure 4. Dependence of the effectiveness of the elimination of nitrogen from wastewater temperature of the bioreactor in sewage treatment plant Turbojet EP-4 Na podstawie przeprowadzonej dyskusji dotyczącej możliwości unieszkodliwiania azotu ogólnego w przydomowych oczyszczalniach, których technologia oczyszczania oparta jest na procesach zachodzących przy udziale mikroorganizmów osadu czynnego stwierdzono, że jest możliwe w znacznym stopniu unieszkodliwienie tego biogenu. Podstawowymi czynnikami, które determinują procesy unieszkodliwiania azotu w tych obiektach jest ich prawidłowa eksploatacja oraz temperatura ścieków w reaktorze biologicznym. Użytkownicy przydomowych oczyszczalni muszą uwzględniać pewien reżim dotyczący eksploatacji. Osoby, które są użytkownikami takich obiektów musza posiadać wiedzę, iż np. dostarczenie zbyt dużej dawki detergentów, lub innych środków zawierających substancje szkodliwe (związki chloru, kwas lub ług) zawarte w popularnych środkach przetykających rury kanalizacyjne (krety) spowoduje zahamowanie lub zatrzymanie procesów unieszkodliwiające zanieczyszczenia. Będzie to skutkować odprowadzaniem ścieków nie w pełni oczyszczonych do wód i jezior. Przy ogromnej liczbie instalowanych rok rocznie tego typu obiektów istnieje realne zagrożenie stanu czystości wód w rzekach i jeziorach na terenach wiejskich. 214

Skuteczność eliminacji azotu... WNIOSKI 1. Średnie stężenia azotu ogólnego w ściekach surowych wynosiły 82,6 mgn og dm -3 w oczyszczalni Turbojet EP-2 i 102,0 mgn og dm -3 w oczyszczalni Turbojet EP-4. 2. Średnie stężenia azotu ogólnego w ściekach oczyszczonych odpływających z oczyszczalni Turbojet EP-2 wynosiły 30,2 mgn og dm -3, a z oczyszczalni Turbojet EP-4 wynosiły 65,5 mgn og dm -3. 3. W okresie badań stwierdzono duże wahania stężeń azotu ogólnego w ściekach oczyszczonych, które wynosiły od 12,2 do 77,1 mgn o- g dm-3 w oczyszczalni Turbojet EP-2 i od 15,3 do 130,7 mgn og dm -3 w oczyszczalni Turbojet EP-4. Świadczy to o niestabilnie zachodzących procesach nitryfikacji i denitryfikacji. 4. W oby przypadkach duży wpływ na skuteczność procesów unieszkodliwiających azot miała temperatura ścieków w reaktorach biologicznych. Wpływ ten potwierdzono zależnością korelacyjną, która w oczyszczalni Turbojet EP-2 była wysoka, a w oczyszczalni Turbojet EP-4 bardzo wysoka. 5. Skuteczność usuwania azotu ogólnego w oczyszczalni Turbojet EP-2 wyniosła średnio w okresie badań 61,3%, natomiast w oczyszczalni Turbojet EP-4 36,2%. 6. W obu analizowanych obiektach w reaktorach biologicznych zaobserwowano duże wahania temperatury ścieków. Najniższe temperatury ścieków oscylujące w granicach 6 8 o C występowały w okresie 3 miesięcy w okresie rocznym, co przekładało się na niską skuteczność oczyszczania w tym okresie. BIBLIOGRAFIA Bugajski P. (2009). Zagrożenia wód eutrofizacją odbiorników w wyniku stosowania indywidualnych systemów oczyszczania ścieków. Gaz, Woda i Technika Sanitarna 9/2009, 4-5. Dworkin M., Falkow S., Rosenberg E., Schleifer K.H., Stackebrandt E. The Prokaryotes A handbook on the biology of bacteria, 3 rd edition, v. 3. Springer. Dymaczewski i in. (2011). Poradnik Eksploatatora Oczyszczalni Ścieków. Poznań. PZITS o/wielkopolski. Jóźwiakowski K. (2012). Przydomowe oczyszczalnie ścieków na terenach wiejskich cz. 1. Inżynier Budownictwa 10/2012, 57-60. 215

Piotr Bugajski, Grzegorz Kaczor, Tomasz Bergel Jóźwiakowski K., Pytka A. (2010). Rozwój gospodarki wodno-ściekowej na terenach wiejskich w Polsce w latach 1990-2008. Gospodarka Odpadami Komunalnymi. Monografia Komitetu Chemii Analitycznej PAN. Tom VI, 31-39. Kaczor G., Bugajski P. (2006). Ładunki związków biogennych w ściekach odprowadzanych z przydomowych oczyszczalni jako zagrożenie jakości wód powierzchniowych. Gaz, Woda i Technika Sanitarna 11/2006, 21-23. Krzanowski S., Wałęga A. (2009). Ocena przebiegu procesu nitryfikacji w oczyszczalniach ścieków z osadem czynnym przy wykorzystaniu różnych metod obliczania wieku osadu. Gaz, Woda i Technika Sanitarna 2, 29-34. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 24 lipca 2006 roku w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód i do ziemi oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego. (Dz. U. 2006 nr 137 poz. 984.). Stanisz A. (1998). Przystępny kurs statystyki Tom 1. Kraków. Wydawnictwo StatSoft Polska Sp. z o.o. Ustawa Prawo wodne z dnia 18 lipca 2001 r. (Dz.U. 2001 Nr 115 poz. 1229). dr hab. inż. Piotr Bugajski dr hab. inż. Grzegorz Kaczor dr hab. inż. Tomasz Bergel Katedra Inżynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej, Wydział Inżynierii Środowiska i Geodezji Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Al. Mickiewicza 24/28, 30-059 Kraków, tel. (012) 662-40-39 e-mail: p.bugajski@ur.krakow.pl